CN102162851A - 一种植被多/高光谱成像装置 - Google Patents

一种植被多/高光谱成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102162851A
CN102162851A CN2010106120225A CN201010612022A CN102162851A CN 102162851 A CN102162851 A CN 102162851A CN 2010106120225 A CN2010106120225 A CN 2010106120225A CN 201010612022 A CN201010612022 A CN 201010612022A CN 102162851 A CN102162851 A CN 102162851A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
color filter
vegetation
spectrum
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010106120225A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102162851B (zh
Inventor
晏磊
李博
耿雅雷
赵海盟
刘绥华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peking University
Original Assignee
Peking University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peking University filed Critical Peking University
Priority to CN 201010612022 priority Critical patent/CN102162851B/zh
Publication of CN102162851A publication Critical patent/CN102162851A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102162851B publication Critical patent/CN102162851B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:它包括一滤色片壳体、一光学镜头、一成像单元、放置在所述滤色片壳体中的滤色片、一滤色片更换装置、一计算机和一电源;其中,所述滤色片壳体、光学镜头和成像单元顺序排列,且各中心同轴;所述光学镜头与成像单元固连,且所述成像单元位于所述光学镜头的成像面上;所述滤色片更换装置的控制端电连接所述计算机,所述成像单元与计算机进行数据及控制信号通信;所述电源为各用电设备供电。

Description

一种植被多/高光谱成像装置
技术领域
本发明涉及一种成像装置,特别是关于一种植被多/高光谱成像装置。
背景技术
植被是陆地生态系统的基本组成成分,其生化组分含量与陆地生态系统的蒸发、蒸腾、初级生产和废物分解等过程密切相关。植被光谱能够反映植被的组织结构、生物化学成分和形态学特征,比如:可见光波段的“蓝边”(蓝过渡到绿)、绿峰和“红边”(红光过渡到近红外)均是描述植物色素状态和健康状况的重要指示波段。多光谱遥感通过采集植被光谱,能够对植被变化实现快速和大范围的监测。但是,传统的多光谱遥感系统只能记录10个左右的光谱波段,光谱分辨率在可见光-近红外通道时为100nm量级,对于植被的研究仅限于一般性的红光吸收特征、近红外的反射特征和中红外的水吸收特征波段。而且,传统的多光谱遥感系统还受到了光谱分辨率、波段数量和波段位置等因素的限制,对植被类型不敏感,对植被的长势反映不理想,因此无法探测到植被生化组分的精细光谱特征,很难定量提取其生化组分含量。
目前,高光谱遥感系统在获取目标空间特征的同时,可以对每个像元在更宽波长范围上形成几十个乃至几百个窄波段连续的光谱覆盖,从而可以更深入地考察植被光谱的响应机制。高光谱遥感数据主要利用色散成像光谱仪和干涉成像光谱仪获取。色散成像光谱仪技术比较成熟,被广泛应用于航空、航天领域,但仪器所能够探测的能量低,分辨率和信噪比都难以进一步提高。干涉成像光谱仪虽具有高光谱分辨率和高能量通过率的优势,且光谱分辨率不受探测器面阵大小的限制,但光路结构复杂,数据量成几何倍数增加,仪器对飞行平台的稳定性以及对后续数据处理的硬件系统要求较高。而且,相对于多光谱遥感数据而言,获取高光谱遥感数据的成像光谱仪适合小面积详细信息的提取,而其成本较高是难以广泛应用的瓶颈。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种成本较低,而且能够同时获取植被的多/高光谱成像数据的植被多/高光谱成像测量装置。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:它包括一滤色片壳体、一光学镜头、一成像单元、放置在所述滤色片壳体中的滤色片、一滤色片更换装置、一计算机和一电源;其中,所述滤色片壳体、光学镜头和成像单元顺序排列,且各中心同轴;所述光学镜头与成像单元固连,且所述成像单元位于所述光学镜头的成像面上;所述滤色片更换装置的控制端电连接所述计算机,所述成像单元与计算机进行数据及控制信号通信;所述电源为各用电设备供电。
所述成像单元包括:一成像传感器,位于所述光学镜头的成像面上,对接收到的光谱图像进行光电转换;一信号获取与处理电路,用于接收所述成像传感器光电转换后的图像,并对该图像进行模数转换后,输入所述计算机;同时,用于接收设置好的图像参数;一相机快门控制电路,其通过一异步串行通信接口电连接所述计算机,用于接收积分时间。
所述滤色片更换装置包括:一滤色片盛放装置:为一长方形的箱体,所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的形方槽;一承载传动机构和一切换传动机构:分别包括一电机,所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠,每一所述轴承分别固定在一轴承座上,所述两轴承座之间固定连接有一导轨,所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块;所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上,所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块;所述两电机均电连接所述计算机。
所述滤色片更换装置包括:一滤色片盛放装置:为一长方形的箱体,所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的方槽;一承载传动机构和一切换传动机构:分别包括一电机,所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠,每一所述轴承分别固定在一轴承座上,所述两轴承座之间固定连接有一导轨,所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块;所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上,所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块;所述两电机均电连接所述计算机。
所述计算机中预先设置有:一参数格式设置模块,用于设置所述成像单元的图像参数,输入所述成像单元的信号获取与处理电路中;一积分时间设置模块,用于根据观测条件设置积分时间和曝光频率,输入所述成像单元的相机快门控制电路中;一参考板图像获取模块,用于获取100%反射率的参考板的图像;一图像饱和判断模块,用于接收所述参数格式设置模块设置好的图像参数,和所述参考板图像获取模块所获取的100%反射率的参考板的图像,判断所述参考板光谱图像的最大亮度是否达到所述图像参数中数据位深的90%~95%,如果是,则所述积分时间设置模块重新设置所述相机快门控制电路的积分时间;一单波段图像获取模块,用于获取观测植被的某一波段光谱图像获取观测植被的某波段光谱图像;一全部波段图像判断模块,用于接收所述单波段图像获取模块输入的观测植被的某波段光谱图像,并判断所获取的光谱图像是否为全部波段的光谱图像;一触发滤色片更换模块,其中预设置有所述滤色片更换装置中两电机的工作时间,用于在所述全部波段图像判断模块判断出所获取的光谱图像不为全部波段的光谱图像时,控制所述两个电机的工作时间;一反射率图像建立模块,用于接收所述全部波段图像判断模块输入的全部波段观测植被光谱图像,并结合参考板图像及辐射定标参数,建立多/高光谱反射率图像;一配准输出模块,用于接收所述反射率图像建立模块输入的多/高光谱反射率图像,并应用特征点自动提取程序SURF对所述多/高光谱反射率图像进行自动配准,然后采用光谱重构方法并行提取4~10个植被多/高光谱图像的光谱特征,结合高光谱波段参数,建立出观测植被的高光谱反射率图像。
所述图像参数包括图像的数据位深、图像存储格式、图像的像素数、色彩的亮度、饱和度和环境参数。
还包括一支撑所述光学镜头用的支撑框架。
所述支撑架包括通过四根支撑柱固定的上、下两块支撑板,每一块所述支撑板的两侧沿长度方向分别开设有一滑槽,两块所述支撑板之间设置有一距离调整模块和一镜头支撑框架,且所述距离调整模块设置在所述滑槽中,所述距离调整模块、镜头支撑框架之间还设置有两个刹车装置,所述距离调整模块、镜头支撑框架和刹车装置均具有中心通孔。
所述镜头支撑框架的中心通孔呈方形,所述距离调整模块和刹车装置的中心通孔均呈圆形。
所述刹车装置的中心通孔的内壁上设置有凸楞。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
(1)本发明装置无庞大的色散器件,光通量大,光路结构简单,能够同时获取同一目标的全视场光谱信息,图像几何畸变小。
(2)滤色片自动控制装置的机械结构简单,体积小,在波段变换时能够保证光路的稳定性,有助于获取高精度几何配准的多波段图像。
(3)传感器参数设置、目标图像获取、滤色片更换、图像配准过程通过计算机终端实现一体化自动控制,减少人工干预。
(4)本发明可获取高信噪比多/高光谱辐射数据以及高光谱反射率图像,减少了图像噪声分离等预处理工作。
综上所述,本发明提供了一种宽窄带通道结合的多/高光谱成像测量装置,能同时获取植被多/高光谱图像,增加目标的解析率,并利用已有的光谱重构方法,构建目标连续光谱,为目标的结构光谱分析和混合光谱分解提供了更有利的信息数据。本发明是地面遥感观测装置,可同时借助图像辐射强度和光谱特征监测地表植被变化、生物组分和生化组分估算。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明成像单元的方框图
图3是本发明所使用滤色片的光谱响应示意图
图4是本发明中滤色片更换装置的结构示意图
图5是本发明中推块的结构示意图
图6是本发明中计算机的光谱图像处理流程示意图
图7是本发明中支撑框架的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示,本发明包括一滤色片壳体1、一光学镜头2、一成像单元3、多种波段的滤色片4、一滤色片更换装置5、一计算机6和一电源7。其中,滤色片壳体1、光学镜头2和成像单元3顺序排列,且各中心同轴。光学镜头2通过一接口8与成像单元3固连,接口8可以采用现有设备F口,成像单元3位于光学镜头2的成像面上。所需波段的滤色片4通过滤色片更换装置5放入滤色片壳体1中,从而所需波段的滤色片4、光学镜头2和成像单元3的中心同轴。滤色片更换装置5的控制端电连接计算机6,成像单元3与计算机6进行数据及控制信号通信。电源7为各用电设备供电,电源7可以采用蓄电池或交流电源。
如图2所示,本发明的成像单元3包括一成像传感器31、一信号获取与处理电路32和一相机快门控制电路33。其中,成像传感器31位于光学镜头2的成像面上,对接收到的光谱图像进行光电转换,输入信号获取与处理电路32中。信号获取与处理电路32的作用具体为:一、用于对输入的信号进行模数转换,并将转换后的数字信号输入计算机6;二、用于接收图像参数,该参数包括图像的数据位深、图像存储格式、图像的像素数、色彩的亮度、饱和度和环境参数等,其中的图像数据位深包括8位、10位和12位等三种位深,图像存储格式包括BMP、TIFF和RAW等三种图像存储格式。上述各种参数可以通过计算机异步串行通信输入,也可以由人为直接在成像单元3上设置。相机快门控制电路33通过一异步串行通信接口电连接计算机6,用于接收相机快门控制电路33的积分时间与曝光频率。本实施例中,信号获取与处理电路32与相机快门控制电路33可以采用基于FPGA和32位RISC处理器。
如图3所示,本发明的多种波段的滤色片4包括4~10种波长范围不同的窄带干涉滤光片,选取的滤色片4的波长范围、峰值透过率、截止深度等指标与植被的光谱特征有关。本实施例中,滤色片4采用的是薄膜干涉滤色片,滤色片表面采用减反射膜处理,表面反射率R<1%,截止范围为340~1100nm,波长截止深度T1<0.1%,峰值透过率T2>70%,直径为77mm,中心波长误差范围(-3nm,+3nm),带宽误差范围(-5nm,+5nm),各波段的波长范围如表1所示,各波段滤色片4的光谱响应函数,即滤色片的透过率与波长的函数如图2所示。
表1
Figure BDA0000041374110000051
如图1、图4所示,滤色片更换装置5在计算机6的控制下,将所需波段的滤色片4通过滤色片更换装置5放入滤色片壳体1中。滤色片更换装置5包括一滤色片盛放装置、一承载传动机构和切换传动机构。其中,滤色片盛放装置是一长方形的箱体51,箱体51中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干方槽52,每一方槽52中放置有一滤色片4(图中未示出)。承载传动机构和切换传动机构的结构相同,均包括一电机53,电机53的输出轴连接有一丝杠54,丝杠54的两端分别穿设有一轴承55,每一轴承55分别固定在一轴承座56上,两轴承座56之间固定连接有一导轨57,两轴承55之间的丝杠54和导轨57上穿设有一滑块58。承载传动机构的滑块58固定连接在箱体51上,切换传动机构的滑块58底部固定连接有一推块59。如图5所示,推块59由一板块591和一对挡片592组成,板块591固定连接在切换传动机构的滑块58底部,两个挡片592垂直于板块591设置在板块591的两端,两个挡片592间的距离大于滤色片4的宽度。两电机53均电连接计算机6。
滤色片更换装置5的工作原理是:首先,计算机6向承载传动机构中的电机53发出工作指令,该电机53带动丝杠54转动,从而通过滑块58带动箱体51横向运动,待工作时间达到预设时间时,方槽52的位置正对滤色片壳体1的开口,计算机6向承载传动机构中的电机53发出停止指令。然后,计算机6向切换传动机构中的电机53发出工作指令,该电机53带动丝杠54转动,从而通过滑块58带动推块59纵向运动,推块59上的两挡片592将滤色片4推进滤色片壳体1中。以此类推,其它的滤色片4也是通过上述方式位于光学镜头2的光轴上的。
如图6所示,本发明的计算机6中预先设置有一参数格式设置模块61、一积分时间设置模块62、一参考板影像获取模块63、一图像饱和判断模块64、一单波段图像获取模块65、一全部波段图像判断模块66、一触发滤色片更换模块67、一反射率图像建立模块68和一配准输出模块69。其中:
参数格式设置模块61用于设置成像单元3的图像参数,该参数包括图像的数据位深、图像存储格式、图像的像素数、色彩的亮度、饱和度和环境参数等。积分时间设置模块62根据观测条件,即太阳天顶角、太阳方位角等太阳几何参数和滤色片4的光谱指标,设置成像单元3的积分时间和曝光频率。由于太阳天顶角、太阳方位角等几何参数和滤色片4的光谱指标不仅会影响成像传感器31的通光量,而且还会决定获取光谱图像的图像质量。为避免图像饱和,根据上述太阳几何参数和滤色片4的光谱指标设置不同积分时间,某次实验积分时间设置为如表3所示。
表2
  波段   B1(ms)   B2(ms)   B3(ms)   B4(ms)   B5(ms)
  积分时间   85   93   470   180   64
  波段   B6(ms)   B7(ms)   B8(ms)   B10(ms)
  积分时间   39   37   52.5   180
参考板图像获取模块63用于获取100%反射率的参考板的光谱图像。图像饱和判断模块64用于接收参数格式设置模块61设置好的图像参数,及参考板图像获取模块63所获取的100%反射率的参考板的图像,判断参考板图像获取模块63获取的参考板的光谱图像的最大亮度是否达到图像参数中数据位深的90%~95%,如果是,则积分时间设置模块62重新设置积分时间,即减小或增加积分时间;否则积分时间设置模块62将设置的积分时间输入相机快门控制电路33。
单波段图像获取模块65用于获取观测植被的某一波段光谱图像,输入全部波段图像判断模块66。全部波段图像判断模块66用于判断所获取的光谱图像是否为全部波段的光谱图像,如果是,则全部波段图像判断模块66将全部的波段的光谱图像输入反射率图像建立模块68;否则通过触发滤色片更换模块67,向滤色片更换装置5中的两电机53发出工作指令,将所需要波段的滤色片4推入滤色片壳体1中。触发滤色片更换模块67中预设置有两电机53的工作时间,用于控制两电机53的工作时间。
反射率图像建立模块68用于根据获取的全部波段观测植被光谱图像,并结合参考板图像及辐射定标参数,建立多/高光谱反射率图像,输入配准输出模块69。上述的辐射定标参数是通过辐射定标机构在实验室条件或室外定标场获得。配准输出模块69用于应用特征点自动提取程序SURF(Speed Up Robust Features)对多/高光谱反射率图像进行自动配准,然后采用光谱重构方法,并行提取4~10个植被多/高光谱图像的光谱特征,结合高光谱波段参数,建立出观测植被的多/高光谱反射率图像。
如图7所示,上述实施例中,本发明还包括一支撑框架9,其用于支撑光学镜头2。支撑架9包括通过四根支撑柱91固定的上、下两块支撑板92,每一块支撑板92的两侧沿长度方向分别开设有一滑槽93。两块支撑板92之间设置有一距离调整模块94和一镜头支撑框架95,且距离调整模块94设置在滑槽93中。距离调整模块94、镜头支撑框架95之间设置有两个刹车装置96。距离调整模块94、镜头支撑框架95和刹车装置96均具有中心通孔,镜头支撑框架95上的中心通孔呈方形,距离调整模块94和刹车装置96上的中心通孔均呈圆形,且刹车装置96上的中心通孔的内壁上设置有凸楞961。使用支撑架9时,将光学镜头2穿过距离调整模块94、两刹车装置96和镜头支撑框架95,通过移动距离调整模块94使成像单元3中的成像传感器31位于光学镜头2的成像面上,待调节稳定后,利用刹车装置96锁固即可。
本发明的使用步骤如下:
1)将光学镜头2安装到支撑架9上,再将光学镜头2通过接口8固连成像单元3,调整支撑架9中的距离调整模块94,使成像单元3中成像传感器31位于光学镜头2的成像面上,调节稳定后利用支撑架9中的刹车装置96将光学镜头2锁紧固定。
2)计算机6控制滤色片更换装置5将所需波段的滤色片4推至光学镜头2前,使滤色片4的几何中心与光学镜头2和成像单元3中的成像传感器31位于同轴光路上。
3)将数据位深和图像格式设置在计算机6的参数格式设置模块61中,将积分时间设置在计算机6的参数格式设置模块61中。
4)参数格式设置模块61将步骤3)中设置好的数据位深输入计算机6的图像饱和判断模块64中,将步骤3)中设置好的数据位深和图像格式通过成像单元3的相机快门控制电路33输入信号获取与处理电路32中;同时参数格式设置模块61将步骤3)中设置好的积分时间通过成像单元3的相机快门控制电路33输入信号获取与处理电路32中。
5)选取一块参考板,光学镜头2获取参考板的光谱图像,成像单元3的信号获取与处理电路32按照步骤4)中输入的积分时间获取参考板的光谱图像,并按照步骤3)中设置的图像格式存储光谱图像,输入计算机6的图像饱和判断模块64中。
6)计算机6的图像饱和判断模块64根据步骤4)中获取的数据位深,判断参考板的光谱图像的最大亮度是否达到数据位深的90%~95%,如果是,积分时间设置模块62重新设置积分时间,即减小或增加积分时间;否则积分时间设置模块62将设置的积分时间输入单波段图像获取模块65。
7)计算机6的单波段图像获取模块65根据积分时间设置模块62设置的积分时间,获取观测植被的某波段光谱图像,输入计算机6的全部波段图像判断模块66。
8)计算机6的全部波段图像判断模块66判断步骤7)所获取的光谱图像是否为全部波段的,如果是,则全部波段图像判断模块66将全部的波段的光谱图像输入反射率图像建立模块68;否则通过触发滤色片更换模块67,向滤色片更换装置5中的两电机53发出工作指令,更换所需要波段的滤色片4,使滤色片4的几何中心与光学镜头2和成像传感器31位于一同轴光路上。
9)计算机6的反射率图像建立模块68根据获取步骤8)的全部波段观测植被光谱图像,并结合参考板图像及反射率参数,建立多/高光谱反射率图像,输入计算机6的配准输出模块69。
10)计算机6的配准输出模块69应用特征点自动提取程序SURF对步骤9)多/高光谱反射率图像进行自动配准,然后采用光谱重构方法,并行提取4~10个植被多/高光谱图像的光谱特征,再结合高光谱波段参数,建立多/高光谱反射率图像并输出。

Claims (11)

1.一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:它包括一滤色片壳体、一光学镜头、一成像单元、放置在所述滤色片壳体中的滤色片、一滤色片更换装置、一计算机和一电源;其中,所述滤色片壳体、光学镜头和成像单元顺序排列,且各中心同轴;所述光学镜头与成像单元固连,且所述成像单元位于所述光学镜头的成像面上;所述滤色片更换装置的控制端电连接所述计算机,所述成像单元与计算机进行数据及控制信号通信;所述电源为各用电设备供电。
2.如权利要求1所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于,所述成像单元包括:
一成像传感器,位于所述光学镜头的成像面上,对接收到的光谱图像进行光电转换;
一信号获取与处理电路,用于接收所述成像传感器光电转换后的图像,并对该图像进行模数转换后,输入所述计算机;同时,用于接收设置好的图像参数;
一相机快门控制电路,其通过一异步串行通信接口电连接所述计算机,用于接收积分时间。
3.如权利要求1所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于,所述滤色片更换装置包括:
一滤色片盛放装置:为一长方形的箱体,所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的形方槽;
一承载传动机构和一切换传动机构:分别包括一电机,所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠,每一所述轴承分别固定在一轴承座上,所述两轴承座之间固定连接有一导轨,所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块;所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上,所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块;所述两电机均电连接所述计算机。
4.如权利要求2所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于,所述滤色片更换装置包括:
一滤色片盛放装置:为一长方形的箱体,所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的方槽;
一承载传动机构和一切换传动机构:分别包括一电机,所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠,每一所述轴承分别固定在一轴承座上,所述两轴承座之间固定连接有一导轨,所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块;所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上,所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块;所述两电机均电连接所述计算机。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于,所述计算机中预先设置有:
一参数格式设置模块,用于设置所述成像单元的图像参数,输入所述成像单元的信号获取与处理电路中;
一积分时间设置模块,用于根据观测条件设置积分时间和曝光频率,输入所述成像单元的相机快门控制电路中;
一参考板图像获取模块,用于获取100%反射率的参考板的图像;
一图像饱和判断模块,用于接收所述参数格式设置模块设置好的图像参数,和所述参考板图像获取模块所获取的100%反射率的参考板的图像,判断所述参考板光谱图像的最大亮度是否达到所述图像参数中数据位深的90%~95%,如果是,则所述积分时间设置模块重新设置所述相机快门控制电路的积分时间;
一单波段图像获取模块,用于获取观测植被的某一波段光谱图像获取观测植被的某波段光谱图像;
一全部波段图像判断模块,用于接收所述单波段图像获取模块输入的观测植被的某波段光谱图像,并判断所获取的光谱图像是否为全部波段的光谱图像;
一触发滤色片更换模块,其中预设置有所述滤色片更换装置中两电机的工作时间,用于在所述全部波段图像判断模块判断出所获取的光谱图像不为全部波段的光谱图像时,控制所述两个电机的工作时间;
一反射率图像建立模块,用于接收所述全部波段图像判断模块输入的全部波段观测植被光谱图像,并结合参考板图像及辐射定标参数,建立多/高光谱反射率图像;
一配准输出模块,用于接收所述反射率图像建立模块输入的多/高光谱反射率图像,并应用特征点自动提取程序SURF对所述多/高光谱反射率图像进行自动配准,然后采用光谱重构方法并行提取4~10个植被多/高光谱图像的光谱特征,结合高光谱波段参数,建立出观测植被的高光谱反射率图像。
6.如权利要求5所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:所述图像参数包括图像的数据位深、图像存储格式、图像的像素数、色彩的亮度、饱和度和环境参数。
7.如权利要求1或2或3或4或6所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:还包括一支撑所述光学镜头用的支撑框架。
8.如权利要求5所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:还包括一支撑所述光学镜头用的支撑框架。
9.如权利要求7或8所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:所述支撑架包括通过四根支撑柱固定的上、下两块支撑板,每一块所述支撑板的两侧沿长度方向分别开设有一滑槽,两块所述支撑板之间设置有一距离调整模块和一镜头支撑框架,且所述距离调整模块设置在所述滑槽中,所述距离调整模块、镜头支撑框架之间还设置有两个刹车装置,所述距离调整模块、镜头支撑框架和刹车装置均具有中心通孔。
10.如权利要求9所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:所述镜头支撑框架的中心通孔呈方形,所述距离调整模块和刹车装置的中心通孔均呈圆形。
11.如权利要求9所述的一种植被多/高光谱成像装置,其特征在于:所述刹车装置的中心通孔的内壁上设置有凸楞。
CN 201010612022 2010-12-29 2010-12-29 一种植被多/高光谱成像装置 Active CN102162851B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010612022 CN102162851B (zh) 2010-12-29 2010-12-29 一种植被多/高光谱成像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010612022 CN102162851B (zh) 2010-12-29 2010-12-29 一种植被多/高光谱成像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102162851A true CN102162851A (zh) 2011-08-24
CN102162851B CN102162851B (zh) 2013-04-10

Family

ID=44464183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010612022 Active CN102162851B (zh) 2010-12-29 2010-12-29 一种植被多/高光谱成像装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102162851B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103743649A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 北京大学 一种基于多角度偏振成像的地物密度和岩石检测装置
CN104270575A (zh) * 2014-10-22 2015-01-07 中国科学院光电研究院 成像光谱仪自适应调整曝光时间的方法及装置
CN105259127A (zh) * 2015-11-27 2016-01-20 成都理工大学 基于综合吸收能力的植被指数计算方法
CN106382919A (zh) * 2016-09-09 2017-02-08 西北农林科技大学 一种农用三目遥感多光谱相机
CN109253976A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 北京麦飞科技有限公司 基于光感模块的高光谱实时辐射定标方法
CN109600542A (zh) * 2017-09-28 2019-04-09 超威半导体公司 计算用光学器件
CN109842758A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 超威半导体公司 计算传感器
CN113411465A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 郑州轻工业大学 一种基于深度学习的高光谱图像联合设备稳定装置
CN114513613B (zh) * 2017-09-28 2024-05-14 超威半导体公司 计算用光学器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003309856A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Sony Corp 撮像装置および方法、記録媒体、並びにプログラム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003309856A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Sony Corp 撮像装置および方法、記録媒体、並びにプログラム

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《光学 精密工程》 20091130 郑玉权 等 星载高光谱成像仪光学系统的选择与设计 2629-2637 1-11 第17卷, 第11期 *
《光学学报》 20090131 杜丽丽 等 基于液晶可调谐滤光片的多光谱图像采集系统 187-191 1-11 第29卷, 第1期 *
《光学技术》 20051130 王顺义 等 基于CMOS图像传感器的可见光遥感相机原型系统设计 890-892,897 1-11 第31卷, 第6期 *
《大气与环境光学学报》 20100531 晏磊 等 偏振遥感研究进展 162-174 1-11 第5卷, 第3期 *
《测绘》 20100430 邹卓阳 等 高光谱遥感技术在植被信息提取中的应用 55-57 1-11 第33卷, 第2期 *
JOHANNES BRAUERS 等: "Multispectral Filter-Wheel Cameras: Geometric Distortion Model and Compensation Algorithms", 《IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING》, vol. 17, no. 12, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 2368 - 2380, XP011237529, DOI: doi:10.1109/TIP.2008.2006605 *
MERITXELL VILASECA 等: "Multispectral system for reflectance reconstruction in the near-infrared region", 《APPLIED OPTICS》, vol. 45, no. 18, 20 June 2006 (2006-06-20), pages 4241 - 4253, XP001243205, DOI: doi:10.1364/AO.45.004241 *
张哲超: "成像系统中的光谱反射率重建", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, no. 8, 15 August 2010 (2010-08-15) *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103743649A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 北京大学 一种基于多角度偏振成像的地物密度和岩石检测装置
CN103743649B (zh) * 2013-12-31 2016-04-27 北京大学 一种基于多角度偏振成像的地物密度和岩石检测装置
CN104270575A (zh) * 2014-10-22 2015-01-07 中国科学院光电研究院 成像光谱仪自适应调整曝光时间的方法及装置
CN105259127A (zh) * 2015-11-27 2016-01-20 成都理工大学 基于综合吸收能力的植被指数计算方法
CN105259127B (zh) * 2015-11-27 2018-12-14 成都理工大学 基于综合吸收能力的植被指数计算方法
CN106382919A (zh) * 2016-09-09 2017-02-08 西北农林科技大学 一种农用三目遥感多光谱相机
CN114513613A (zh) * 2017-09-28 2022-05-17 超威半导体公司 计算用光学器件
CN109600542A (zh) * 2017-09-28 2019-04-09 超威半导体公司 计算用光学器件
CN109600542B (zh) * 2017-09-28 2021-12-21 超威半导体公司 计算用光学器件
US11579514B2 (en) 2017-09-28 2023-02-14 Advanced Micro Devices, Inc. Computational optics
CN114513613B (zh) * 2017-09-28 2024-05-14 超威半导体公司 计算用光学器件
CN109842758A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 超威半导体公司 计算传感器
CN109253976B (zh) * 2018-10-22 2021-01-15 北京麦飞科技有限公司 基于光感模块的高光谱实时辐射定标方法
CN109253976A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 北京麦飞科技有限公司 基于光感模块的高光谱实时辐射定标方法
CN113411465A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 郑州轻工业大学 一种基于深度学习的高光谱图像联合设备稳定装置
CN113411465B (zh) * 2021-06-15 2022-09-27 郑州轻大产业技术研究院有限公司 一种基于深度学习的高光谱图像联合设备稳定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102162851B (zh) 2013-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102162851B (zh) 一种植被多/高光谱成像装置
CN101915612B (zh) 紫外辐射综合测试装置
CN102435311B (zh) 一种光纤束光谱仪
CN105181594B (zh) 便携式智能多光谱成像检测装置及方法
CN107084790A (zh) 基于智能手机的便携式光谱仪及其光谱检测方法
DE112013006616T5 (de) Tragbares Lichtstrahlungsmessgerät sowie Korrekturverfahren dafür
JP7415347B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、センシングシステム
CN204963859U (zh) 遥感参数相机
CN109974854B (zh) 一种框幅式fpi高光谱图像的辐射校正方法
CN109253976B (zh) 基于光感模块的高光谱实时辐射定标方法
CN105428376A (zh) 具有可见光及紫外光探测功能的单芯片影像传感器及其探测方法
CN112672054B (zh) 对焦方法、装置及电子设备
CN107436194A (zh) 一种高光通量实时光谱成像装置
CN110018122A (zh) 基于多光谱成像技术的迷彩伪装材料检测装置和方法
CN109115687A (zh) 一种基于手机的便携式多光谱成像装置和方法
CN105973469B (zh) 带同步辐射矫正的无人机载高光谱图像探测仪及方法
CN107576395A (zh) 一种多光谱镜头、多光谱测量装置及其标定方法
CN207675307U (zh) 基于矩形光栅色散剪切的干涉成像光谱装置
CN204718692U (zh) 便携式智能多光谱成像检测装置
CN203323874U (zh) 一种阿达玛变换光谱仪
CN102589695B (zh) 一种光谱成像方法及其系统
CN103973980A (zh) 一种基于数码相机的多光谱图像获取方法
CN202869653U (zh) 一种基于衍射孔阵列的微型光谱仪
CN207248351U (zh) 一种多光谱镜头和多光谱测量装置
CN105300519A (zh) 一种用于地物波谱特性的测量装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant